[發明專利]一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝

在審

• 申請號: 202010986719.2
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112093689A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 郭志康;徐清;胡婷;馬倩;謝海建;李太周;胡水根;趙小偉;石小飛;牛秀梅;李偉;郭愛霞;朱君學;池大光;孫秋香;韓哲;靳廣鋒
• 申請（專利權）人: 華電鄭州機械設計研究院有限公司;鄭州科潤機電工程有限公司
• 主分類號: B66C23/52
• 分類號: B66C23/52;B66C23/80;B66C23/82;B66C23/62
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 許延麗

本發明專利公開一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝，涉及海上風電設備建設的技術領域。所述工藝是由以下步驟組成：合體初裝、去程運輸、定位支撐、塔機自頂升、吊裝施工、降落高度、船體上浮、返程運輸。本發明的工藝是利用占地少、起升高度大、自重輕、拆裝方便、便于運輸的無附著自升塔機與自重輕、吃水淺、適合近海區作業的小微型施工船組合為能夠充分發揮各自優勢的施工設備進行作業，能夠實現近海區小功率風電設備的安全運輸、順利吊裝、快速避風返港，進而順利實現近海區小功率風電建設和潛能開發，具有結構簡單、重量輕、成本低、經濟適用、安全可靠的優點。

技術領域

本發明涉及海上風電設備建設的技術領域，更具體講是一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝，尤其適合距離海岸線30海里近海區、功率為3～5MW風電機組的安裝。

背景技術

我國大約有一萬六千公里的海岸線，海域廣闊，海上風能資源豐富。由于風電能源是一種清潔無污染的能源，再伴隨著我國海上風電技術的日益成熟，我國的海上風電產業也正在迅速發展。

但是目前發展較快的海上風電產業主要布置在距離海岸線30海里以外、水深大于25米的深海區，主要原因是深海區便于海上風電機組進行運輸和吊裝——例如在深海區安裝5MW以上的機組時，需要借助自帶起重機、且自重約13000噸的大型施工船或施工平臺來進行運輸和吊裝，而大型施工船或施工平臺的體量大、吃水深、造價高（約4億元人民幣），安裝費用和使用費用都極其昂貴。

對于距離海岸線30海里范圍內、水深25米以內的近海區，雖然近海區的海上風電開發潛力約有2億千瓦，但是由于水深在5～25米之間、海底不平、坡度大、礁石較多，所以大型施工船或施工平臺在近海區是無法正常航行運輸和吊裝作業，即利用大型施工船或施工平臺是無法實現近海區海上風電機組的運輸和吊裝。同時，由于近海區海上風電機組的功率為3～5MW、塔筒高度為100～120m、起重量為150～300噸，如果借助自重5000噸的中型施工船（1’）或施工平臺配合大型履帶吊（2’）對近海區海上風電機組進行正常航行運輸和吊裝作業（參見圖1），則中型施工船（1’）或施工平臺的長度至少需要200米才能滿足履帶吊（2’）的搬起和趴落（因為履帶吊的主臂和副臂的組合長度約180米），不僅船體轉體困難，而且造價昂貴（大于2億元）、操作不便、存在安全隱患，所以利用中型施工船或施工平臺進行近海區海上風電機組運輸和吊裝也不是一種理想的施工工藝。

綜上所述，如果想順利實現近海區小功率風電建設和潛能開發，就需要設計一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝。本發明的工藝是利用占地少、起升高度大、自重輕、拆裝方便、便于運輸的無附著自升塔機與自重輕、吃水淺、適合近海區作業的小微型施工船組合為能夠充分發揮各自優勢的施工設備進行作業，能夠實現近海區小功率風電設備的安全運輸、順利吊裝、快速避風返港，進而順利實現近海區小功率風電建設和潛能開發，具有結構簡單、重量輕、成本低、經濟適用、安全可靠的優點。

本發明的目的可通過下述技術措施來實現：

本發明的一種適合近海區小功率風電建設和潛能開發的施工工藝是由以下步驟組成：

A、合體初裝：將無附著自升塔式起重機的塔基通過法蘭和螺栓固定連接在小微型施工船上，然后通過套架、液壓頂升系統、標準節提升裝置依次向上拼接標準節搭建出部分塔身，接著將承座、機臺、人字架、起重臂、平衡重、起重臂拉索、起升機構、起升繩、變幅機構及電氣與安全監控裝置連接為一體后固定在塔身的頂部，且控制無附著自升塔式起重機的初裝高度處于運輸高度范圍內，再將起重臂運輸支架支撐在平放狀態的起重臂的中部；

B、去程運輸：啟動小微型施工船的動力裝置工作，帶著初裝后的無附著自升塔式起重機一起順利運輸到施工地點；